научная статья по теме ВУЛКАНИЧЕСКИЙ МАССИВ БОЛЬШОЙ СЕМЯЧИК, КАМЧАТКА: ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРНАЯ ПОЗИЦИЯ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ВУЛКАНИЧЕСКИЙ МАССИВ БОЛЬШОЙ СЕМЯЧИК, КАМЧАТКА: ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРНАЯ ПОЗИЦИЯ»

ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2014, № 1, с. 3-19

УДК 551.21

ВУЛКАНИЧЕСКИЙ МАССИВ БОЛЬШОЙ СЕМЯЧИК, КАМЧАТКА: ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ, СТРУКТУРНАЯ ПОЗИЦИЯ

© 2014 г. В. Л. Леонов, Е. Н. Гриб

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9, e-mail: lvl@kscnet.ru Поступила в редакцию 26.02.2013 г.

Приводятся новые данные о геологическом строении, истории развития, структурной позиции вулканического массива Большой Семячик на Камчатке. Новые данные Ar-Ar датирования вулканических пород позволили существенно уточнить стратиграфию и историю развития района. Рассмотрены особенности распространения центров вулканической и гидротермальной деятельности в районе массива Большой Семячик. Они позволили сделать вывод, что со временем идет последовательное смещение вулканизма к юго-востоку. Показано, что все термопроявления — группы паровых струй, термальные источники, прогретые площадки, свидетельствующие о современной активности, также смещены в юго-восточную часть массива. Сделан вывод, что эти закономерности не случайны и определяются наклоном магмо- и флюидо-подводящих разломов, которые ограничивают с юго-востока крупный, выделенный ранее по геофизическим данным прогиб фундамента. Наклон разломов приводит к тому, что магма и флюиды, поднимаясь с глубины к поверхности, отклоняются к востоку-юго-востоку, где и расположены сегодня наиболее молодые проявления вулканической деятельности и современные термопроявления.

DOI: 10.7868/S0203030614010040

Вулканический массив Большой Семячик — сложное вулканическое сооружение, расположенное на центральном участке Восточной Камчатки (рис. 1). Он состоит из множества слившихся основаниями вулканов и имеет разные названия: "группа вулканов Большого Семячика", "Больше-Семячикский вулканический центр", "вулканический массив Большой Семячик" или просто "вулкан Большой Семячик".

Собственно вулканом Большой Семячик издавна была названа наиболее высокая гора на этом участке — г. Зубчатая [Новограбленов, 1932; Влодавец, 1949, 1958; Ястребов, 1953; Святлов-ский, 1959]. Многочисленные небольшие вулканы, расположенные рядом с г. Зубчатой, получили собственные названия: Бурлящий, Центральный Семячик, Проблематичный, Иванова, Попкова, Восточный Бараний, Западный Бараний, Кулакова, Плоско-Кругленький [Влодавец, 1958] (рис. 2). Кроме этих вулканов в районе выявлено также множество небольших экструзивных куполов, получивших свои названия: Полукупол, Купол "со щитом", Купол "с пемзой", Корона, Южно-центральный, Перемычка, Еж, Купол "с кратером", Черный, Крутой, Скалистый, Овальные [Влодавец, 1958].

В 60-е годы XX века обширные разносторонние исследования в рассматриваемом районе были проведены сотрудниками Института вулкано-

логии СО АН СССР. В результате этих работ было выявлено, что основной геологической структурой на участке, где расположена группа вулканов Большого Семячика, является крупная вулкано-тектоническая депрессия — кальдера, а ее формирование связано с мощной вспышкой кислого вулканизма в плейстоцене [Аверьев и др., 1971]. Кроме того, было показано, что в районе расположена одна из крупнейших на Камчатке высокотемпературных гидротермальных систем — Семя-чикская, выявлены ее особенности, определена общая тепловая мощность, сделано предположение о глубинном источнике нагрева — магматическом очаге в недрах кальдеры [Аверьев и др., 1971; Вакин, 1976]. Были выявлены общие черты строения кальдерных структур на центральном участке Восточной Камчатки — показано, что в северо-восточном направлении, в ряду от кальдеры Большого Семячика к Узон-Гейзерной депрессии и, далее, к кальдере вулкана Крашенинникова, происходит постепенное омоложение структур и закономерное изменение характера связанных с ними пиро-кластических отложений [Эрлих и др., 1974]. Эти работы привели к пониманию того, что именно кальдерообразующие процессы были основными в развитии вулканизма в данном регионе, а история формирования каждой структуры стала рассматриваться поэтапно, с выделением докальдер-ного, кальдерообразующего и посткальдерного

160°Е

56^

520N

л

л

СЗ

км 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5

Вулкан Большой Семячик

Л'

ЮВ

2 1

0

СаЩ 3 4[У

в г

Рис. 1. Карта и разрез, показывающие расположение прогиба фундамента, вулканов и высокотемпературных гидротермальных систем на центральном участке Восточной Камчатки [Леонов, 2001].

1 — позднеплейстоцен-голоценовые вулканы; 2 — средне-верхнеплейстоценовые вулканы; 3 — кальдеры (а), мелкие вулканы и шлаковые конусы (б); 4 — крупные разломы северо-восточного простирания; 5 — позднеплейстоцен-голо-ценовые трещины и сбросы; 6 — термопроявления; 7 — глубина поверхности мелового фундамента, км [Мороз, 1991]: а — менее 1; б — 1—2; в — 2—3; г — 3—4; д — более 4. 1—1У — вулканические центры: I — Карымский; II — Больше-Семя-чикский; III — Узон-Гейзерный; ГУ — Крашенинникова. Цифры в кружочках — высокотемпературные гидротермальные системы (1 — Карымская, 2 — Семячикская, 3 — Гейзерная, 4 — Узон). А—А' — линия разреза. На разрезе штриховкой показан фундамент (докайнозойский комплекс), цифрами в кружках отмечены зоны: 1 — зона разломов, ограничивающих прогиб и являющихся глубинными ловушками для магмы и гидротермальных флюидов, 2 — зона подъема магмы и гидротермальных флюидов к поверхности, 3 — зона развития позднеплейстоценовых трещин и сбросов на поверхности.

этапов [Аверьев и др., 1971; Шеймович и др., 1973; Брайцева, Мелекесцев, 1973; Вулканизм ..., 1974].

В 80-е годы XX века в районе Большого Семя-чика были проведены работы по уточнению геологического строения и структурных условий гидротермальной деятельности. Частично результаты этих работ были опубликованы в атласе "Действующие вулканы Камчатки" [Леонов, Гриб, 1991], а также в ряде статей [Муравьев, Егоров, 1989; Гриб, Леонов, 1992; Леонов, 1992; Леонов, Гриб, 1998]. В последние годы были получены новые данные по Ar-Ar датированию вулканогенных пород Камчатки [Леонов и др., 2008; Bindeman et al., 2010]. Датирование производилось в лаборатории Университета Висконсин-Мэдиссон (University of Wisconsin—Madison) (США). Для анализа были отобраны образцы пород, сформировавшихся в результате наиболее крупных и известных кальдерообразующих извержений на Камчатке, в том числе были получены данные о возрасте иг-нимбритов, связанных с кальдерой Большого Се-мячика. Эти работы позволили существенно изме-

нить представления о стратиграфии пород, слагающих район Большого Семячика, и составить новую стратиграфическую колонку и схему геологического строения района, которые представлены ниже.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА

Фундаментом для вулканов, расположенных в районе массива Большой Семячик, являются преимущественно осадочные породы мел-палеогенового и олигоцен-миоценового возраста, вскрывающиеся в пределах Восточного хребта Камчатки (складчатое основание), а также комплекс вулканогенно-осадочных отложений, заполняющих Восточно-Камчатский прогиб (верхний структурный этаж) [Шанцер и др., 1980]. В районе массива Большой Семячик эти породы на поверхности не обнажаются. Породы, слагающие верхний структурный этаж, представленные тер-ригенно-вулканогенными отложениями щапин-ской свиты, а также вулканогенными отложения-

Рис. 2. Блокдиаграмма вулканического массива Большой Семячик.

1 — хребет Борт (остатки докальдерной постройки), пунктиром обозначены структурные границы кальдеры;

2 — вулканы (а) и экструзивные купола (б) посткальдерного этапа (2 — Западный Бараний, 3 — Восточный Бараний, 4 — Кулакова, 5 — Опальный, 6 — Попкова, 7 — Плоско-Кругленький, 8 — Проблематичный, 9 — Иванова, 10 — Бурлящий, 11 — Центральный Семячик, 12 — Зубчатка (Большой Семячик), 13 — группа экструзивных куполов); 3 — лавовые потоки; 4 — термопроявления (термальные источники, паровые струи) (а), дуговая зона, в которой группируются термопроявления, расположенные вблизи кальдеры (б), буквами обозначены группы паровых струй и источников: ВС — Верхнесемячикские, СС — Среднесемячикские, НС — Нижнесемячикские; 5 — разломы.

5 км

I.

I.

10

» к4 < £ < и 2 3 4 5 Ч Ч ч 6 0 а „ п о 7 П п п 8

А А 11 12 13 V У 14 1!= 1 [г аб 15 1111 16 17

л Л Л — ~ 5Э V V I1!1! 'г'

19 Ж 20 С 21 а а ! б 22 аб 23 / ' 24 аб 25

г г г

1400

1000

600

200 м

А

г. Баранья

влк. Центральный

18

1400

1000

600

200 м

Рис. 3. Схематическая геологическая карта вулканического массива Большой Семячик.

1 — аллювиальные отложения ^4); 2 — обвально-осыпные отложения ^4); 3 — лавы андезитового, андезибазальтового состава, слагающие экструзивные купола и связанные с ними лавовые потоки ^4); 4 — взрывные отложения, связанные с экструзивными куполами ^4); 5 — лавы риолитового состава ^4); 6 — лавы андезитового, андезидацитового состава, их ту-

4 4

фы и туфобрекчии (вулкан Западный Бараний) (О3); 7 — ледниковые отложения (Рз); 8 — пемзовые пирокластические отложения, связанные с вулканом Проблематичным (Рз); 9 — игнимбриты, связанные с Узон-Гейзерной депрессией ("узон-ские верхние") (Рз); 10 — лавы, туфы базальтового и андезибазальтового состава, связанные с вулканом Зубчатка (Большой Семячик) (р2); 11 — лавы андезитового и дацитового состава, залегающие в толще "узонских" игнимбритов (р2); 12 — игнимбриты, связанные с Узон-Гейзерной депрессией ("узонские нижние") (р2); 13 — игнимбритоподобные породы (р2); 14 — лавы андезитового состава (р2); 15 — лавы андезитового, андезибазальтового состава, слагающие основание вулкана Западный Бараний (а), лавы базальтового, андезибазальтового состава, слагающие вулканы Бурлящий, Центральный Семячик, Попкова, Проблематичный (б) (р2); 16 — песчаники, алевролиты, туфы — озерные отложения, заполняющие кальдеру Большого Семячика (р1_2); 17 — игнимбриты, связанные с образованием кальдеры Большого Семячика (р1); 18 — лавы и туфы базальтового, андезитового, дацитового состава — докальдерный комплекс (Ре); 19 — центры крупных вулканических построек; 20 — хребты горы Зубчатка; 21 — кратеры вулканов; 22 — эрозионные (а) и структурные (б) границы кальде

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком